JP3418766B2 - マルチプロジェクションテレビ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，多数の背面投射型プロ
ジェクターユニットを組み合わせて使用するマルチプロ
ジェクションテレビに関する。

【０００２】

【従来の技術】映像を投影するプロジェクターユニット
を複数個用い，これを縦あるいは横に配列して構成した
マルチプロジェクションテレビは，１００インチ以上の
大型の画面サイズを有する映像システムを得ることがで
き，複数のプロジェクターユニットから投写する映像の
組み合わせにより顕著な映像効果を得ることができるの
で，人通りの多い場所やイベント会場等で多く用いられ
ている。このようなマルチプロジェクションテレビに用
いる透過型投影スクリーンとして各プロジェクターユニ
ットに対応するサイズのものを用いた場合には，各プロ
ジェクターユニットの周囲にあるスクリーンホルダー
（保持枠）により，画像の投写されない１０ｍｍ程度の
目地（つなぎ目）が多数存在することとなり，画像の一
体感が失われ，品位が低下してしまうという欠点があっ
た。

【０００３】このような問題の対策として，複数のプロ
ジェクターユニットに対して，１つのスクリーンを用い
るという提案（特開平５−１８８４７７号公報）がなさ
れている。しかしながら，透過型投影スクリーンは，通
常，金型を用いてアクリル系樹脂等の透明性のよい合成
樹脂を熱成形またはキャスティング成形したり，透明な
紫外線硬化型樹脂を金型で成形，硬化させる方法等によ
り製造されるが，８０インチ以上の大型スクリーンを単
体で製造することは，高精度の金型を得ることが技術的
に困難であり，成形装置のサイズの制約もあるために実
用的ではない。従って，この提案は，８０インチ以上の
マルチプロジェクションテレビについては有効ではなか
った。

【０００４】また，目地が目立たないようにする手段と
して，透過型投影スクリーンを構成するレンチキュラー
レンズシートやフレネルレンズシートを，その端面によ
り映像を妨害しないように画像面方向に接合したスクリ
ーン（特開平５−８０４２０号，特開平５−８０２１０
号）が提案されている。ここで提案されているように，
サーキュラーフレネルレンズを用いたマルチプロジェク
ションスクリーンでは，各プロジェクターユニットと対
応して一つのサーキュラーフレネルレンズを用いる必要
があり，接合しなければ大画面化ができないが，このよ
うな接合されたレンズシートを，その両端部をスクリー
ンホルダーで保持してプロジェクターユニットに固定す
る場合には，スクリーンホルダーの対向する辺の間に
は，きわめて小さい面積で接着されたレンズシートの接
合部を必ず含むことになり，レンズシートの強度が低
く，破損しやすいという問題があった。また，重ね合わ
された各レンズシートの接合部の位置が一致していない
と画像が妨害されて映像品位が低下するが，設置環境の
温度，湿度の変化によって合成樹脂製のレンズシートが
伸縮して，各レンズシートの接合部がずれてくる問題が
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，多数の背面
投射型プロジェクターユニットを組み合わせて使用する
マルチプロジェクションテレビにおいて，上記のような
フレネルレンズシートの接合による目地の問題を軽減
し，スクリーン強度，量産性，画質の点で優れたマルチ
プロジェクションテレビを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
手段は，多数の背面投射型プロジェクターユニットを配
列して構成されるマルチプロジェクションテレビにおい
て，前記多数のプロジェクターユニットの前面に配置さ
れるプロジェクションスクリーンを，光拡散用レンチキ
ュラーレンズシートと、各プロジェクターユニットに対
応して一つのサーキュラーフレネルレンズを用いる場合
と等価な機能を有するように、水平方向に光軸を補正す
るリニアフレネルレンズシートと、垂直方向に光軸を補
正するリニアフレネルレンズシートとにより構成し，少
なくともいずれかのリニアフレネルレンズは，複数面の
プロジェクターユニットにわたりレンズの稜線が連続し
て形成されていることを特徴とするマルチプロジェクシ
ョンテレビである。本発明の請求項２記載の手段は，多
数の背面投射型プロジェクターユニットを配列して構成
されるマルチプロジェクションテレビにおいて，前記多
数のプロジェクターユニットの前面に配置されるプロジ
ェクションスクリーンを，光拡散用レンチキュラーレン
ズシートと、各プロジェクターユニットに対応して一つ
のサーキュラーフレネルレンズを用いる場合と等価な機
能を有するように、水平方向に光軸を補正するリニアフ
レネルレンズシートと、垂直方向に光軸を補正するリニ
アフレネルレンズシートとにより構成し、前記水平方向
に光軸を補正するリニアフレネルレンズシートは、縦方
向には、プロジェクターユニット複数段分の長さにレン
ズの稜線が連続して形成され、前記垂直方向に光軸を補
正するリニアフレネルレンズシートは、横方向には、プ
ロジェクターユニット複数段分の長さにレンズの稜線が
連続して形成されていることを特徴とするマルチプロジ
ェクションテレビである。

【０００７】以下，本発明で用いる各レンズシートの基
礎的な条件等について説明する。本発明で用いる垂直方
向に光軸を補正するリニアフレネルレンズシート２，水
平方向に光軸を補正するリニアフレネルレンズシート３
は，透光性基材から形成される。ここで，透光性基材と
しては，ポリメタアクリル酸メチル，ポリアクリル酸メ
チル等のアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステ
ルの単独若しくは共重合体，ポリエチレンテレフタレー
ト，ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル，ポ
リカーボネート，ポリスチレン，ポリメチルペンテン等
の熱可塑性樹脂，あるいは紫外線又は電子線で架橋した
多官能のウレタンアクリレート，ポリエステルアクリレ
ート等のアクリレート，不飽和ポリエステル等透明な樹
脂，透明なガラス等，透明なセラミックス等が用いられ
る。

【０００８】透光性基材に要求される透光性は，各用途
の使用に支障のない程度に，投射光を最低限度透過する
ように選定する必要があり，無色透明が一番望ましい
が，レンズシートとして用いる場合には，用途によって
は，着色透明又は艶消半透明であってもよい。この透光
性基材は，プロジェクションスクリーンに用いる場合に
は，外力その他に対して形を維持するために，１．５〜
５ｍｍの厚みとするか，又は，フイルム上に紫外線硬化
型樹脂等によりレンズ形状を形成した５０〜３００μｍ
程度の厚みのフイルム状リニアフレネルレンズとし，こ
れに張力をかけてＴＶセットに保持するようにしてもよ
い。この透光性基材，フイルムの表面に形成する互いに
平行するプリズム型単位レンズ群を形成する方法として
は，例えば，紫外線硬化性の熱可塑性樹脂フイルムにロ
−ルエンボス版によってエンボス加工した後に，紫外線
を照射してそのフイルムを硬化させる方法（特開昭６１
−１５６２７３号公報），レンズ形状を刻設したロ−ル
凹版上に紫外線又は電子線硬化性樹脂を塗布し，凹部に
充填後，樹脂液を介してロ−ル凹版上に透明基材フイル
ムを被覆したまま紫外線又は電子線を照射して硬化させ
た樹脂と，それに接着した基材フイルムとをロ−ル凹版
から離型し，ロ−ル凹版のレンズ形状を硬化樹脂層に形
成する方法（特開平３−２２３８８３号公報，米国特許
第４５７６８５０号明細書）等を用いる。該方法の場
合，成形したレンズシートを巻き取って加工する都合
上，加工時の亀裂発生等を防止するため，紫外線又は電
子線硬化樹脂としては，比較的可撓性，柔軟性のあるも
のを選定する。また，このプリズム型単位レンズのサイ
ズは，レンズ角度が最大の部位における高さが０．０５
〜０．２ｍｍ程度であり，レンズのピッチは，０．０５
〜０．２ｍｍ程度の範囲で，レンチキュラーレンズシー
トとの間に生ずるモアレが目立たないように設定され
る。

【０００９】本発明で用いる光拡散用レンチキュラーレ
ンズシート１は，例えば，柱状体の単位レンズシートを
その稜線方向を平行にして隣接して配列させてなるいわ
ゆるレンチキュラーレンズシート又は半球面等の単位レ
ンズを多数２次元方向に配列してなるいわゆる蠅の眼レ
ンズシートが使用される。ここで，単位レンズの断面形
状としては円，楕円，カージオイド，ランキンの卵形，
サイクロイド，又は，インボリュート曲線等の連続で滑
らかな曲線，或いは，三角形，四角形，又は六角形等の
多角形の一部分又は全体を用いる。これら単位レンズ
は，凸レンズでも，凹レンズでもよい。これらの中で
も，好ましいのは，設計，製造の容易さ，集光，光の拡
散特性（半値角，サイドロープ光の少なさ，半値角内輝
度の等方性，法線方向の輝度）等の点から円柱又は楕円
柱である。特に，面光源の法線方向が長軸となった楕円
が輝度が高く好ましく，長軸と短軸との比率は，１：１
〜２：１に設定される。また，レンズのピッチは０．３
〜１．５ｍｍ程度の範囲で設定される。これらのレンチ
キュラーレンズシートは，通常，コントラスト向上のた
め，観察者側の面に，その稜線に平行に，かつ，入射側
レンズの非集光部に光吸収層を設けるようにしたものが
用いられる。該レンチキュラーレンズシートは，透光性
基材から形成される。ここで透光性基材としては，前述
のリニアフレネルレンズシートと同様の材料を利用する
ことができる。通常は，アクリル又はポリカーボネート
の樹脂が用いられる。また，通常，この透光性基材に
は，光を散乱させるために，樹脂中に，この樹脂とは屈
折率の異なる粒径数十μｍ程度の粒子（ビーズ）を混入
させたものが用いられる。この透光性基材は，プロジェ
クションスクリーンのレンチキュラーレンズシートとし
て用いる場合には，製造上，使用上においてある程度の
厚さや剛性が要求され，通常，厚みが０．５〜１．５ｍ
ｍ程度のものが用いられる。

【００１０】また，光拡散用レンチキュラーレンズシー
ト１の出射面側には，傷つき防止処理，汚れ防止処理，
帯電防止処理等を施したり，映り込みを低減させるため
の無反射処理，ノングレア処理，マット処理を施した保
護シートを設けることができる。

【００１１】

【作用】リニアフレネルレンズシートやレンチキュラー
レンズシートは，そのレンズ形状より連続的にロ−ル成
形することができ，レンズの稜線方向のサイズは，実用
上必要とされる大型画面のサイズのものを得ることがで
きる。従って，従来用いられていたサーキュラーフレネ
ルレンズシートに代えて，水平方向に光軸を補正するリ
ニアフレネルレンズシートと垂直方向に光軸を補正する
リニアフレネルレンズシートを組み合わせて用いること
により，マルチプロジェクションテレビの透過型投影ス
クリーンを構成するすべてのレンズシートは，接合部を
介在させずに，少なくとも対向する２つの端部によって
周辺部に設けられたスクリーンホルダーに固定すること
ができるようになり，スクリーンの強度を向上させると
ともに，レンズシートの接合部の数を減らすことが可能
となる。

【００１２】

【実施例】以下，図を用いて本発明の実施例を説明す
る。 （実施例１）図１は，本発明の実施例のマルチプロジェ
クションテレビの構成概念を説明する斜視図であり，図
２は，本発明の実施例に用いられるマルチプロジェクシ
ョンテレビの構成概念を説明する斜視図であり，図３
は，図２の要部を説明する側面図である。図１に示すよ
うに，プロジェクションスクリーンは観察者側から光拡
散用レンチキュラーレンズシート１，垂直方向に光軸を
補正するリニアフレネルレンズシート２，水平方向に光
軸を補正するリニアフレネルレンズシート３の順に配列
されている。光拡散用レンチキュラーレンズシート１及
び両リニアフレネルレンズシート２，３は，各プロジェ
クターユニット５（４０インチサイズ）の４面分の大き
さがあり，垂直方向に光軸を補正するリニアフレネルレ
ンズシート２は縦方向にプロジェクターユニットの２段
分のリニアフレネルレンズシート２ａが２面隣接して形
成されており，横方向にはプロジェクターユニット２列
分の長さにレンズの稜線が連続して形成されて一つのレ
ンズシートが構成されている。また，水平方向に光軸を
補正するリニアフレネルレンズシート３は，横方向にプ
ロジェクターユニット２列分のリニアフレネルレンズ３
ａが２面隣接して形成されており，縦方向には，プロジ
ェクターユニット２段分の長さにレンズの稜線が連続し
て形成されて一つのレンズシートが構成されている。こ
れらの両リニアフレネルレンズシート２，３は，ＰＥＴ
ベースフイルム上にウレタンアクリレート系の紫外線硬
化型樹脂を用いてリニアフレネルレンズ部が設けられて
構成されており，リニアフレネルレンズシートの厚み
（ベースフイルムとレンズ部の合計）は約２００μｍで
ある。光拡散用レンチキュラーレンズシート１は，，そ
の入光面に水平方向に光を拡散するレンチキュラーレン
ズが設けられ，出光面の，前記レンチキュラーレンズの
非集光部には，外光を吸収する光吸収層が形成されてい
る。

【００１３】図２は，そのテレビセットの構成概念を示
し，図３は，図２の要部を説明する側面図であり，図１
に示されるプロジェクションスクリーンをスクリーンホ
ルダー４に固定し，スクリーンホルダー４はプロジェク
ターユニット５にはめ込まれる。

【００１４】（実施例２）図４は，本発明の第２実施例
のプロジェクションスクリーンの構成を説明する部分破
断斜視図である。垂直方向に光軸を補正するリニアフレ
ネルレンズシート２は縦方向にプロジェクターユニット
の１段分のリニアフレネルレンズシートが形成されてお
り，横方向にはプロジェクターユニット２列分の長さに
レンズの稜線が連続して形成されたリニアフレネルレン
ズシート２ａが２枚縦方向に配列され，接合部６ａによ
り接合されて構成されている。本実施例における垂直方
向に光軸を補正するリニアフレネルレンズシート２及び
水平方向に光軸を補正するリニアフレネルレンズシート
３も，第１実施例と同様に，ＰＥＴベースフイルム上に
ウレタンアクリレート系の紫外線硬化型樹脂を用いてリ
ニアフレネルレンズ部を形成したものである。また，水
平方向に光軸を補正するリニアフレネルレンズシート３
は，横方向にプロジェクターユニット１列分のリニアフ
レネルレンズが形成されており，縦方向には，プロジェ
クターユニット２段分の長さにレンズの稜線が連続して
形成されたリニアフレネルレンズシート３ａが２枚横方
向に配列され，接合部６ｂにより接合されて構成されて
いる。光拡散用レンチキュラーレンズシート１は実施例
１と同様なのものを用いている。この実施例では，垂直
方向に光軸を補正するリニアフレネルレンズシート２に
ついては，これを構成するリニアフレネルレンズシート
２ａの左端部と右端部をスクリーンホルダー４により固
定し，水平方向に光軸を補正するリニアフレネルレンズ
シート３については，リニアフレネルレンズシート３ａ
の上端部と下端部をスクリーンホルダー４により固定す
ることによって，スクリーンホルダー４の対向する辺の
間には接合部を含まずにレンズシートを保持できるの
で，レンズシートの強度を向上させることができる。こ
の場合の接合は，必ずしも，接着剤で接着されている必
要はなく，その端部がほぼ近接し，画像観察上目立たな
ければよい。

【００１５】（比較例）図５は，従来のプロジェクショ
ンスクリーンの構成を説明する部分破断斜視図を示す。
従来の背面投写型テレビは，サーキュラーフレネルレン
ズシート２３により光軸を補正しているため，４台のプ
ロジェクターユニット５にわたる１つのスクリーンホル
ダー４に対し，サーキュラーフレネルレンズシート２３
の４枚を接合部６ｃにより接着接合するか，４枚それぞ
れを固定して使用せざるをえなかった。

【００１６】以上の実施例において，図１に示した実施
例１のタイプ及び図４に示した実施例２のタイプのプロ
ジェクションスクリーンは，いずれの場合も，リニアフ
レネルレンズの稜線方向は，スクリーンホルダー４の対
向する辺同志にわたって１枚のシートで形成されている
ため，その両端を固定するだけで，そのシート全体を固
定することができる。したがって，図４に示したような
タイプの場合にも，接合部６ａ，６ｂでの接着は必ずし
も必要ではない。また，接着剤を使用しても，接着剤の
強度はあまり要求されない。さらに，リニアフレネルレ
ンズシートの固定に，両端側からの引っ張り支持ができ
るので，リニアフレネルレンズシートを薄いフイルム状
として，両側から固定することにより二重像の少ない画
像を提供し得る。

【００１７】また，光拡散用レンチキュラーレンズシー
ト１及び垂直方向に光軸を補正するリニアフレネルレン
ズシート２，水平方向に光軸を補正するリニアフレネル
レンズシート３は，前述のように，輪状切削溝を有する
ロ−ル状金型に，溶融樹脂を流し込む押し出し成形法
や，レンズ形状を刻設したロ−ル凹版上に紫外線又は電
子線硬化性樹脂を塗布し，凹部に充填後，樹脂液を介し
てロ−ル凹版上に透明基材フイルムを被覆したまま紫外
線又は電子線を照射して硬化させた樹脂と，それに接着
した基材フイルムとをロ−ル凹版から離型し，ロ−ル凹
版のレンズ形状を硬化樹脂層に形成する放射線硬化法等
により製造されるため，大きさに対しては，ロ−ルの幅
のみにより制限され，稜線方向の長さには制限されな
い。例えば，図１に示すようなリニアフレネルレンズシ
ート２，３を製造する場合，各２面分の溝を有するロ−
ル状金型やロ−ル凹版により，成形することも可能であ
る。通常，マルチプロジェクションテレビに使用される
単位ユニットとしては，最も多く製造されている４０〜
５０インチサイズのスクリーンのものが多く用いられ，
この範囲のものを４面組み合わせた場合には，図２に示
すような８０〜１００インチサイズのマルチプロジェク
ションテレビが構成される。この場合には，同様のサイ
ズのマルチプロジェクションテレビとして，非常に生産
性が悪く，コストが高くなるが，前述の特開平５−１８
８４７７号公報に記載されているようにサーキュラーフ
レネルレンズとレンチキュラーレンズシートを組み合わ
せた単体のスクリーンを用いたものが存在し，これと画
質が比較されることから，特に目地のないものが要求さ
れる。レンズの稜線方向の大きさに制限のないレンズシ
ートのみで構成される本発明のマルチプロジェクション
テレビは，このような要求に応えるものとして有効であ
る。

【００１８】一方，比較例の図５に示すような，サーキ
ュラーフレネルレンズシート２３を用いる場合には，金
型の切削，金型からの成形物の離型の観点から，４面同
時成形は不可能である。また，サーキュラーフレネルレ
ンズシート２３単独での自立性が要求されるばかりでな
く，４枚のサーキュラーフレネルレンズシート２３を接
合した状態での自立性が要求され，フレネルレンズシー
トの厚みを，ある程度以上薄く出来ないばかりか，接合
する接着強度も要求される。また，スクリーンの保持方
法によっては，接合部に応力集中が生ずることもあり，
その場合には，特に，接着剤の強度が要求される。その
ため，サーキュラーフレネルレンズシートの厚みは，少
なくとも３〜５ｍｍ程度必要となり，この場合には，サ
ーキュラーフレネルレンズシート内部で投写光が内部反
射することに起因する二重像が発生するという問題があ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上のように，本発明によれば，多数の
背面投射型プロジェクターユニットを組み合わせて使用
するマルチプロジェクションテレビにおいて，上記のよ
うなフレネルレンズシートの接合による目地の問題を軽
減し，スクリーン強度，量産性，画質の点で優れたマル
チプロジェクションテレビを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のプロジェクションスクリ
ーンの構成を説明する部分破断斜視図である。

【図２】本発明の実施例のマルチプロジェクションテレ
ビの構成概念を説明する斜視図である。

【図３】図２の要部を説明する側面図である。

【図４】本発明の第２実施例のプロジェクションスクリ
ーンの構成を説明する部分破断斜視図である。

【図５】従来のプロジェクションスクリーンの構成を説
明する部分破断斜視図である。

【符号の説明】

１ 光拡散用レンチキュラーレンズシート ２，２ａ 垂直方向に光軸を補正するリニアフレネルレ
ンズシート ３，３ａ 水平方向に光軸を補正するリニアフレネルレ
ンズシート ４ スクリーンホルダー ５ プロジェクターユニット ６ａ，６ｂ，６ｃ 接合部 ２３ サーキュラーフレネルレンズシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−242509（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−188477（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296841（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−362625（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/56 - 21/64

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の背面投射型プロジェクターユニッ
   トを配列して構成されるマルチプロジェクションテレビ
   において，前記多数のプロジェクターユニットの前面に
   配置されるプロジェクションスクリーンを，光拡散用レ
   ンチキュラーレンズシートと、各プロジェクターユニッ
   トに対応して一つのサーキュラーフレネルレンズを用い
   る場合と等価な機能を有するように、水平方向に光軸を
   補正するリニアフレネルレンズシートと、垂直方向に光
   軸を補正するリニアフレネルレンズシートとにより構成
   し，少なくともいずれかのリニアフレネルレンズは，複
   数面のプロジェクターユニットにわたりレンズの稜線が
   連続して形成されていることを特徴とするマルチプロジ
   ェクションテレビ。
2. 【請求項２】 多数の背面投射型プロジェクターユニッ
   トを配列して構成されるマルチプロジェクションテレビ
   において，前記多数のプロジェクターユニットの前面に
   配置されるプロジェクションスクリーンを，光拡散用レ
   ンチキュラーレンズシートと、各プロジェクターユニッ
   トに対応して一つのサーキュラーフレネルレンズを用い
   る場合と等価な機能を有するように、水平方向に光軸を
   補正するリニアフレネルレンズシートと、垂直方向に光
   軸を補正するリニアフレネルレンズシートとにより構成
   し、前記水平方向に光軸を補正するリニアフレネルレン
   ズシートは、縦方向には、プロジェクターユニット複数
   段分の長さにレンズの稜線が連続して形成され、前記垂
   直方向に光軸を補正するリニアフレネルレンズシート
   は、横方向には、プロジェクターユニット複数段分の長
   さにレンズの稜線が連続して形成されていることを特徴
   とするマルチプロジェクションテレビ。